Протезы напечатанные на 3д принтере

Еще совсем недавно 3D печать была для нас чем-то абсолютно неведомым. Действительно, казалось фантастикой, что на принтере можно создать какую-либо серьезную, объемную модель. И вот теперь это реальность. Новые 3D-технологии проникли и в медицину. На трехмерных принтерах уже сегодня печатают модели органов, костей, суставов, тканей. В далекой перспективе - печать настоящих человеческих органов из живых клеток. Ученые уже наметили этот прорыв на 2030 год.

3D принтер

сайт решил заглянуть в кабинеты современных стоматологий и понять, каким образом используется 3D принтер в зубоврачебных клиниках.

3D принтер и протезирование зубов

3D принтер оказывает неоценимую помощь стоматологам-ортодонтам, которые занимаются протезированием зубов. Обычные материалы зубных техников – это гипс и эластичные полимеры. С их помощью вручную создают слепки одного или нескольких зубов, а следом и модель челюсти. Все это необходимо для изготовления индивидуального протеза. Такая работа очень трудоемкая и занимает много времени.

3D принтер позволяет практически полностью автоматизировать процесс. С его помощью можно напечатать точную трехмерную модель челюсти пациента. Правда, для этого также понадобятся 3D сканер полости рта и аппарат МРТ, которые позволят получить данные о состоянии всей челюстной системы. Все дальнейшие манипуляции проделываются на компьютере: данные загружаются на ПК, где создается трехмерная виртуальная модель всей зубочелюстной системы пациента. Именно она в дальнейшем превращается на принтере в точную объемную копию.

Применение 3D принтера в стоматологии позволяет отказаться от многих видов ручной работы. Это дает возможность облегчить не только труд врачей-протезистов, но и существенно помогает пациентам, позволяя создавать точно прилегающие, идеальные зубные протезы.

Моделирование на ПК

Отсутствие необходимости доработок и протезов сокращает время лечения, кроме того, создание точных 3D моделей значительно уменьшает количество расходуемых материалов.

3D принтер и имплантация зубов

Особо эффективным является применение инновационных технологий трехмерной печати в области имплантации зубов. Эта сфера является наиболее передовой в стоматологии. 3D принтер используется на этапе создания хирургических шаблонов, которые необходимы для более точной установки имплантов. Рассмотрим этот процесс более подробно:

1. пациент обращается к имплантологу,
2. врач проводит компьютерную томографию или делает панорамный снимок челюсти,
3. при помощи внутриротового сканера (при необходимости) создается снимок всех зубов и десен,
4. на компьютере разрабатывается виртуальная модель челюсти, планируется весь процесс имплантации,
5. в компьютерной создаются хирургические шаблоны – это своеобразные трафареты, которые фиксируются на деснах в момент установки имплантов. Они имеют отверстия, через которые имплантаты вводятся в кость. Именно они печатаются на 3D принтере.

Хирургические шаблоны

Есть и еще один вариант: снимаются классические восковые слепки зубов пациента, после чего готовая гипсовая модель челюсти сканируется и загружается на компьютер. Следующие этапы аналогичны предыдущему варианту.

Использование таких шаблонов, по мнению практикующих имплантологов, делает процесс установки имплантов более точным. Это особенно актуально при применении методов имплантации, которые подразумевают вживление конструкций в условиях ограниченного костного пространства.

3D принтер в стоматологии

Кристоф Сире, зубной техник, Франция

Моделирование каркаса будущего съемного протеза возможно в различном программном обеспечении. Лично я использую Exocad, Shape и DentalWings, причем последний является наиболее комплексным и гибким инструментом для решения этой задачи.
В 2016 году изготовление съемных протезов не вызывает большого интереса со стороны зуботехнических лабораторий в виду невысокой стоимости работы. С другой стороны, компьютерное моделирование позволяет решить этот вопрос быстро и качественно, а пациент получает ценную для него услугу.
На сегодняшний день разработчики программного обеспечения предлагают все более совершенные решения, позволяющие моделировать в программном интерфейсе так же интуитивно, как и вручную. Фактически возможность импорта STL-файла позволяет расширить границы воображения. Зубной техник с навыком работы в программном обеспечении способен создать модель каркаса съемного протеза за 10 минут, используя STL файл, полученный из настольного 3D сканера путем сканирования модели или слепка, либо полученный в результате интраорального 3D сканирования, при этом мы пропускаем этап изготовления огнеупорной модели. В итоге мы получим значительную экономию времени. Экономия в расходе материала также играет важную роль, особенно заметна в использовании формовочных масс, возрастает качество выполняемых работ. Толщина стенок регулируется в программном обеспечении, что позволяет избежать слабых мест и обеспечить стабильность формы каркаса на всех этапах изготовления.
Последняя версия DentalWings 6.1 предоставляет возможность совмещать изготовление съемных и несъемных протезов.
Также при необходимости с помощью STL файла можно создать каркас под несъемный протез, изготовленный путем фрезерования и использующий клампы и другие аттачменты для фиксации.

1. Подготовка модели

На изображении показана модель, полученная с помощью сканера Imetric Llm, который также задает оси. В зависимости от используемого сканнера стандартное расположение осей может быть разным, но мы можем его изменить в программе для получения лучшего качества установки и лучшего прилегания протеза (Рис. 2). Программа установит модель параллельно за-данной нами оси путем добавления виртуального воска (Рис. 3). Мы можем добавить или убрать этот материал для создания желаемой фиксации. Цвета на поверхности модели говорят о толщине ретенции, соответствующей значениям цветовой шкалы, изображенной на фото. В окне «Обзор модели», изображенном справа сверху от модели (Рис. 1) находятся жизненно важные параметры, влияющие на успешность изготовления металлического каркаса частичного съемного протеза.

2. Моделирование каркаса

Программное обеспечение Dental Wings Partial предлагает различные шаблоны каркасов, доступные по умолчанию. Их габариты можно изменять, а также загружать свои собственные шаблоны для индивидуализации работ путем добавления STL файлов. В меню инструмента «дизайн протеза» показаны все доступ-ные нам виды шаблонов. Кламмеры, замки, балочные крепления, дуги и другие виды работ доступны в этом меню.

Выбор дизайна проекта

Мы можем использовать удобную нам последовательность выполнения работы. Обычно я работаю следующим образом, как представлено на изображениях. Клипсы (Рис. 6), ретенционные сетки (Рис. 7), стопоры (Рис. 8), кламмеры (Рис. 9 и 10), опоры (Рис. 11–13) или бюгельные дуги и ретенции (Рис. 16).

В ходе всего процесса изготовления нашей модели мы располагаем параметрами, позволяющими наиболее оптимально подогнать наши элементы; с помощью набора инструментов мы можем добавлять, убирать и сглаживать воск. Таким образом, изготовление модели больше напоминает моделирование вручную.

Объединение элементов

Как только все элементы расставлены по своим местам единственное что остается сделать – объединить их вместе. В итоге мы получим целостный объект в формате STL. На этом этапе мы можем убрать каркас или добавить опорные конструкции при необходимости (Рис. 17). Мы можем проверить размеры нашего изделия используя инструмент «из-мерительный бокс».

3. Позиционирование при печати на 3D принтере

Мы экспортируем STL файл из программного обеспечения Dental Wings и загружаем его в программу Asiga Composer, в которой мы подготовим наш объект к печати на принтере Asiga PRO с использованием беззольно выгораемого материала DETAX. Вид используемого материала, а также толщина слоя могут быть выбраны в окне настроек (Рис. 21). Далее мы размещаем объект в пределах рабочего поля (Рис. 22) и устанавливаем поддержки для корректной печати (Рис. 23). На следующем шаге представлены тонкие настройки печати, обычно устанавливаемые производителем, а также итоговое время печати. Все, что остается сделать – запустить принтер.
На Рис. 25 показан результат печати беззольно выгораемым материалом DETAX (Рис. 26). Этот материал имеет очень мелкую дисперсность, обеспечивающую оптимальную точность, а также выгорает без остатка и обеспечивает прекрасное качество литья. Он также может быть использован и при изготовлении несъемных протезов (Рис. 27 и 28). Технология прекрасно подходит для изготовления объектов с мельчайшими деталями для дальнейшей отливки из металла.

Непосредственное изготовление

Для спекания кобальт-хромового сплава с по-мощью лазерного луча мы используем программное обеспечение 3Shape CAMbridge (Рис. 29), при этом процесс такой же, как с Asiga Composer, машина EOS использует порошок, разработанный специально для изготовления каркасов (Рис. 30).Расходы и размеры данных устройств довольно высоки. Поэтому их скорее можно увидеть в производственных центрах, таких как Dentéo CAD/CAM (Рис. 31).Результат печати за 18 часов (Рис. 32).

Еще одно преимущество – комбинированное изготовление

Изготовление на 6-звенного моста с аттачментом и фрезеровкой (Рис. 33–36).Моделирование пластины с контрпластиной на 14-й зуб, покрытием на 24-й зуб (Рис. 37 и 38) и встречной фрезеровкой на зубах 13/23.

Последний пример

Изготовление каркаса (Рис. 39), десневая маска и зубы (Рис. 40), соединенное изделие (Рис. 41).

Выводы

В завершение мы хотели бы сказать, что развитие технологии CAD/CAM в стоматологических лабораториях Франции, в частности, для съемных частичных протезов предлагает все новое и новое оборудование, такое как прецизионный принтер, например, Asiga; и новые материалы, например, пластмассу DETAX Cast, которую мы можем использовать в этих устройствах. Однако следует соблюдать осторожность при работах с устройствами, для которых нет гарантированного разрешения производителей материалов. Эти устройства на самом деле крайне требовательны к качеству, в частности, для материалов класса 2А для несъемного зубного протеза, где в процессе изготовления необходима предельная осторожность в отношении биосовместимости. Что касается изготовления из определенного материала, в данном случае кобальт-хрома, рынок не предлагает маленьких настольных установок, что вынуждает нас использовать промышленные устройства, которые доступны не каждому, и зубные техники работают совместно со специализированными производственными центра-ми. Качество изготовления и развитие оборудования в будущем станут нормой. Благодарим компанию

Друзья, небольшое вступление!
Перед прочтением новости, позвольте пригласить вас в крупнейшее сообщество владельцев 3D-принтеров. Да, да, оно уже существует, на страницах нашего проекта!

Современная медицина может похвастаться достижениями в сфере производства протезов, однако вряд ли она может предоставить протезы за 5 долларов! Мы уже , которая родилась с короткими пальцами. Можно сказать, что устройство для трёхмерной печати значительно улучшило её жизнь, после того как она примерила пластиковый протез, воссозданный на 3D-принтере. Сегодня мы хотим поговорить с вами о том, каким образом развивается индустрия печати протезов на 3D-принтерах.

Отметим, что стандартный протез конечности стоит от 5000 до 50.000 долларов и представьте себе, каково зарабатывать на такую покупку без одной руки или ноги? Возможно, по этой причине люди, которые заняты в индустрии трёхмерной печати, стали придумывать способы распечатки качественных и недорогих протезов. Уже в 2011 году на Шотландском Саммите (Scott Summit), основатель Bespoke Innovations продемонстрировал 3D-принтер, который создан исключительно для распечатки искусственных конечностей.

После встречи в 2011 году, команда исследователей Bespoke Innovation sпродолжила исследования, доделывая и переделывая тот самый принтер. На данный момент они могут предоставить оборудование, которое способно отсканировать и воссоздать искусственную и рабочую часть тела. Есть одно «но» - оно всё ещё очень дорогое и иногда бывает проще купить стандартный протез.

Мы хотим поговорить о более «финансово реальных» проектах. Много кто знает Ричарда Ван Аса, которые потерял четыре пальца во время работы с циркулярной пилой. Он принял решение самостоятельно изобрести протез при помощи 3D-принтера. Так родился проект Robohand. Робо-рука стоит коло 500 долларов и это уже радует. Создатель этой руки выложил файлы в интернет, где каждый их может скачать и распечатать. Информация доступна по ссылке: http://www.thingiverse.com/robohand/designs

Мистер Ван Ас не единственный в своём роде. Семнадцатилетний изобретатель Истон ЛаШапель из штата Колорадо создал протез руки при помощи 3D-принтера. Сегодня он построил уже третью версию искусственной руки, которая стоит всего 250$. Устройство работает почти как живое.

Эрик Ронин из отдела механической инженерии распечатал упрощённую версию протеза кисти руки. Устройство ManuPrint устроено таким образом, что её владелец может шевелить пальцами. Протез полностью механический (он не использует электричество). Стоимость такого устройства составляет 20 долларов.

А вот ещё один проект от Zero Point Frontiers. Команда разработчиков этой компании создала протез руки для той с коротенькими пальчиками. Для этого они использовали 3D-принтер. Пластмассовая рука стоит всего 5 долларов.

В сентябре этого года англичанин Джоел Гилберт , которая предоставляет владельцу гораздо больше свободы действия, чем иные распечатанные аналоги. Протез использует специальный моторчик, а стальные кабели выполняют функцию сухожилий. Отметим, что эта рука может быть присоединена к стандартному протезу при помощи встроенного передатчика. Стоит такое удовольствие всего 1000 $.

Конечно же, все вышеназванные устройства не обладают такими свойствами, как стандартные протезы, однако обладают достаточной функциональностью для осуществления простых движений. Ну а главный их «козырь», это низкая цена. Да и прогресс не стоит на месте, и постоянно появляются более совершенные модели распечатанных протезов.